Przykłady, mechanizmy, funkcje homeostazy

Homeostaza Jest zdefiniowany jako zestaw zjawisk samoregulacji, które prowadzą do utrzymania „dowodu” w składzie chemicznym i właściwości fizykochemicznych środowiska wewnętrznego organizmu.

Słowo homeostaza wywodzi się z greckiego ”oμoιo ", To czyta "Homos " I co oznacza „podobny” lub „podobny” i sufiks „Στασισ”, To czyta "Zastój„, Co oznacza„ naprawiony ”,„ stały ”lub„ stabilny ”.

Homeostaza erytrocytów i hemoglobiny. Lud.Wikimedia.org

Termin ten nie odnosi się do wewnętrznej równowagi lub równowagi, ale raczej utrzymanie stałego stanu, ponieważ bilans lub bilans na utrzymanie oznacza śmierć. Ten dowód jest aktywnie utrzymywany przez ciało, pomimo zmian, które mogą powstać w środowisku zewnętrznym.

[TOC]

Tło

To był Claude Bernard (1813–1878) pod koniec 1870 r. Komórki organizmu są zanurzone.

Badanie stałości środowiska wewnętrznego określone przez Bernard jest tym, co wiemy dzisiaj jako fizjologia. Słowo "fizjologia" Pochodzi z greckich słów „Physis” (ϕυSis) I "logo”(λoyo), co oznacza odpowiednio „naturę, sposób bycia, esencji lub stanu naturalnego” i „co mówi się o czymś”.

Wiele lat później, do 1933 r., Amerykański fizjolog Walter Cannon był tym, który wymyślił termin homeostaza, aby opisać mechanizmy, które każda żywa musi utrzymywać warunki jego płynu zewnątrzkomórkowego na stałe.

Przykładami niektórych odpowiednich funkcji homeostatycznych z fizjologicznego punktu widzenia może być utrzymanie ciśnienia krwi, temperatury ciała, stężenia glukozy we krwi, poziomy elektrolitu w osoczu krwi itp., które pozostają w ograniczonym zakresie, pomimo wielkich różnic między ciałem a środowiskiem.

Koncepcja homeostazy

Homeostaza to zdolność każdej istoty wielokomórkowej do utrzymywania pewnych stałych parametrów lub warunków w jego wewnętrznym środowisku, niezależnie od tego, jak różne są otaczające środki i jak wahania warunków środowiskowych są.

Ta tak zwana „wewnętrzna pożywka” odpowiada płynu pozakomórkowego, zawartego w przestrzeni śródmiąższowej (między komórką a komórką tkanki) oraz do wewnątrznaczyniowej cieczy lub cieczy krwi u zwierząt u zwierząt.

Homeostaza jest jedną z najważniejszych koncepcji medycyny i fizjologii (zwierząt i roślin), ponieważ wszystkie żywe organizmy potrzebują swoich ciał do funkcjonowania w bardzo wąskim odstępie warunków, a mianowicie: pH, temperatury, stężenia, stężenie jonów, ilość wody, ilość wody, ilość wody , koncentracja składników odżywczych, między innymi.

Niektórzy autorzy uważają, że „wszystkie niezbędne mechanizmy, niezależnie od tego, jak zróżnicowane, mają unikalny cel zachowania stałych warunków życia w środowisku wewnętrznym”, więc homeostaza definiuje praktycznie wszystkie wewnętrzne funkcje żyjącego bytu żyjącego.

Zachowanie lub utrzymanie warunków wewnętrznych jest możliwe dzięki systemowi sterowania, który działa na podstawie negatywnego lub pozytywnego sprzężenia zwrotnego (w mniejszym stopniu).

System ten pozwala, gdy wystąpią ważne zmiany dowolnego z wymienionych parametrów, zmiany te są szybko „zneutralizowane”, co prowadzi do organizmu do jego normalnego stanu.

Zatem homeostaza składa się z systemów reagowania na ciało w celu spotkania się z warunkami środowiskowymi i zmianami, w których organizm jest trwale poddany.

Mechanizmy homeostatyczne

Homeostaza jest osiągana dzięki szerokiej integracji między wieloma systemami organizmu.

Cannon (1929) klasyfikuje mechanizmy homeostatyczne w zależności od tego, co jest regulowane, to znaczy „amunicji” lub „dostaw” uzyskanych ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznych „procesów”.

Homeostaza glukozy we krwi (Źródło: Christinelmiller [CC0] przez Wikimedia Commons)

Homeostaza poprzez regulację „amunicji” lub „dostaw”

Mechanizmy homeostazy poprzez regulację materiałów eksploatacyjnych charakteryzują się:

- Przechowywanie pod względem korekt między momentami obfitości lub braku i potrzeb.

Może ci służyć: embriologia porównawcza: co to jest, jakie studia, historia, teorie

- Przepełnienie lub wyładowanie z ciała, gdy są „nie do zniesienia ekscesy”

Przechowywanie może mieć dwa typy, jeden tymczasowy i jeden według segregacji. Tymczasowe magazynowanie, znane jako „powódź lub nadmiar magazynowania”, występuje przez „powódź” tkanek śródmiąższowych materiałami, które zostały spożyte w obfitości.

Z drugiej strony przechowywanie przez „segregację”, które ma związek z włączeniem materiału spożywanego do komórek lub stosunkowo „stałych” struktur.

Dlatego homeostaza spowodowana regulacją dostaw implikuje przechowywanie dostaw, gdy istnieje obfitość, aby zwiększyć rezerwy do stawienia czoła brakowi braku lub eliminacji ekscesów, gdy są one toksyczne.

Homeostaza poprzez regulację procesów

Chociaż większość regulacji homeostatycznych zależy od zastosowania materiałów zewnętrznych lub „dostaw”, są inne, które zależą znacznie bardziej od zmiany ciągłych procesów wewnętrznych,

Głównymi przykładami tego rodzaju regulacji jest utrzymanie neutralności i utrzymanie temperatury u zwierząt domowych (zdolnych do wewnętrznej regulacji temperatury ciała).

Postuluj regulację homeostatyczną

Cannon w 1925 r. Zaproponował sześć wstępnych postulatów opisujących czynniki fizjologiczne odpowiedzialne za utrzymanie wewnętrznej „stałości” w ciele żywej istoty:

1- W otwartym systemie, takim jak ciało zwierzęcia, które składa się z niestabilnych materiałów i które są na stałe podlegane zmiennym warunkom, „stałość” lub homeostaza jest bezpośrednim dowodem, że systemy działają lub gotowe do utrzymania, wspomniane wspomniane powiedziane stałość.

2- Jeśli organizm lub system ciała utrzymuje homeostazę, tylko dlatego, że każda tendencja do „zmiany” jest automatycznie „zneutralizowana” przez wzrost skuteczności jednego lub więcej czynników, które odporają na zmianę.

3- Każdy czynnik, który działa w celu utrzymania homeostazy na działanie w jednym kierunku, nie może działać w tym samym czasie w przeciwnym kierunku.

4- Środki homeostatyczne, które są antagonistami w regionie ciała, mogą współpracować lub współpracować w innym regionie.

5- System regulacji, który określa stan homeostatyczny, może składać się z dużej liczby czynników, które są „aktywowane” w tym samym czasie lub jednym po drugim (kolejno).

6- Jeśli znasz czynnik, który może zmienić stan homeostatyczny w jednym kierunku, rozsądne jest poszukiwanie automatycznej kontroli dla takiego czynnika lub czynników, które mają odwrotny efekt.

Funkcje homeostazy

Główną funkcją homeostazy lub mechanizmów homeostatycznych jest utrzymanie wewnętrznej „równowagi” w ciele żywych organizmów, szczególnie w odniesieniu do parametrów, takich jak temperatura (zwierzęta domowe), stężenie jonów i wody, spożycie składników odżywczych itp.

Utrzymanie „stałych” warunków wewnętrznych w dość zmniejszonym zakresie i często znacznie różni się od warunków zewnętrznego lub środowiska, jest niezbędne do funkcjonowania systemów ciała, a zatem dla życia samego w sobie, dlatego homeostaza jest niezbędny dla wszystkich żywych istot wielokomórkowych.

Homeostaza psychologiczna

Homeostaza psychologiczna jest terminem, który odnosi się do mechanizmów psychologicznych lub behawioralnych, które ludzie posiadają, aby zrównoważyć „uczucia” konieczności i satysfakcji, aby utrzymać to, co każda jednostka uznaje lub postrzega jako „normalny stan”.

Chociaż mechanizmy kontroli lub regulacji homeostazy psychologicznej różnią się znacznie od tych, które charakteryzują homeostazę fizjologiczną, oba procesy są ściśle powiązane.

Psychologiczne mechanizmy homeostatyczne muszą robić wiele razy z samowystarczalnością, rozwojem i reprodukcją, adaptacją itp., Aby wymienić tylko kilka.

Przykłady homeostazy w ludzkim ciele

Niektóre Przykłady homeostazy Są to utrzymanie wewnętrznej temperatury ciała u ludzi, utrzymanie poziomu glukozy, regulacja ciśnienia krwi lub funkcjonowanie termostatu.

- Homeostaza w człowieku

1- Wewnętrzna temperatura ciała

Wewnętrzna temperatura ciała ludzi jest doskonałym przykładem homeostazy. Gdy dana osoba jest zdrowa, jego temperatura ciała pozostaje w 37º, ciało może kontrolować temperaturę, wykonując ciepło.

Może ci służyć: Rozwiązanie izotoniczne: elementy, przygotowanie, przykłady

2- Utrzymanie poziomów glukozy

Glukoza jest rodzajem cukru, który znajduje się w krwioobiegu, ale ciało musi utrzymywać odpowiedni poziom glukozy, aby zapewnić, że dana osoba pozostaje zdrowa.

Kiedy poziom glukozy wzrasta zbytnio, trzustka uwalnia hormon znany jako insulina. Jeśli poziomy te spadają zbyt niska, wątroba przekształca glikogen w krew w glukozę, podnosząc poziomy.

Funkcje systemu limfatycznego

Kiedy bakterie lub wirusy, które mogą zachorować, wchodzą do twojego ciała, układ limfatyczny kontratakuje do utrzymania homeostazy, pracując nad zwalczaniem infekcji i upewnienie się, że nadal jesteś zdrowy.

4- Regulacja ciśnienia krwi

Utrzymanie zdrowego ciśnienia krwi jest przykładem homeostazy. Serce może wykryć zmiany ciśnienia krwi, co powoduje sygnały do ​​mózgu, co następnie wysyła sygnały, które mówią sercu, jak odpowiedzieć.

Jeśli ciśnienie krwi jest zbyt wysokie, oczywiście serce powinno zmniejszyć prędkość; Podczas gdy jest zbyt niski, serce będzie musiało przyspieszyć.

5- Bilans kwasów i podstaw

Ciało człowieka zawiera substancje chemiczne znane jako kwasy i zasady, a ich odpowiednia równowaga jest konieczna, aby organizm mógł optymalnie funkcjonować. Płuca i nerki to dwa układy narządów, które regulują kwasy i zasady w organizmie.

6- Poziom wody

Ponad połowa procentu masy ciała człowieka to woda, a utrzymanie prawidłowej równowagi wody jest przykładem homeostazy. Komórki, które zawierają zbyt dużo wody, puchną, a nawet mogą wykorzystać.

Komórki z bardzo małą wodą mogą się kurczyć. Twoje ciało utrzymuje odpowiedni bilans wodny, dzięki czemu żadna z tych sytuacji nie wystąpiła.

7- Kontrola wapnia

Regulacja poziomów wapnia przez ludzkie ciało jest przykładem homeostazy. Gdy poziomy spadają, przytarczyca uwalnia hormony. Jeśli poziomy wapnia stają się bardzo wysokie, tarczyca pomaga naprawić wapń w kościach i zmniejsza poziom wapnia we krwi.

8- Ćwiczenie fizyczne

Ćwiczenia powodują, że ciało utrzymuje homeostazę poprzez wysyłanie mleczanu do mięśni, aby dać im energię.

Z czasem wskazuje to również na mózg, że nadszedł czas, aby przestać ćwiczyć, aby mięśnie mogły uzyskać potrzebny tlen.

Układ 9 nerwowy i oddychanie

Układ nerwowy pomaga utrzymać homeostazę w wzorcach oddychania. Ponieważ oddychanie jest mimowolne, układ nerwowy zapewnia, że ​​ciało otrzymuje niezbędny tlen podczas oddychania.

10- Układ moczowy

Kiedy toksyny dostają się do twojej krwi, przerywają homeostazę twojego ciała. Ciało ludzkie reaguje jednak, pozbywając się tych toksyn poprzez użycie układu moczowego.

Indywidualne po prostu toksyny moczu i inne nieprzyjemne rzeczy we krwi, przywracając homeostazę na ludzkie ciało.

11- Erixing skóry

Kiedy ucierpiło to uczucie „skóry kurczaka”, wynika to z procesu homeostazy, który służy do zmniejszenia ilości ciepła promieniowanego przez skórę. Był to bardzo właściwy proces skóry naszych prymitywnych przodków, ale został utrzymany pomimo wypadania włosów w większości ciała.

12-drżenie lub dreszcz

Kiedy drżymy z powodu zimna, to dlatego, że mózg wysyła sygnały, aby mięśnie mówiły nam, że poziom temperatury jest poniżej zalecanego dla naszego zdrowia. To znaczy drżenie mięśnia jest sposobem na przeciwdziałanie zimno.

13-Rozszerzenie i zwężenie naczyń

Rozszerzenie naczyń to poszerzenie naczyń włosowatych krwi w celu ochłodzenia krwi i zwalczania nadmiaru ciepła. Zwężenie naczyń jest odwrotnie, będąc zwężeniem naczyń włosowatych, aby w zimnym środowisku można zachować ciepło krwi.

Może ci służyć: tubulin

- Technologiczne mechanizmy homeostatyczne i inne 

11- termostat

Termostaty, które działają poprzez oświetlenie i wycofanie ogrzewania lub klimatyzatory w odpowiedzi na wylot czujnika temperatury.

12-prędkość regulator

Samo -konduk pojazdu, który dostosowuje akcelerator samochodu w odpowiedzi na zmiany prędkości.

13- automatyczny pilot

Automatyczny pilot, który obsługuje sterowanie sterowaniem samolotem lub statkiem w odpowiedzi na odchylenie trasy lub kierunek wstępnie ustalonego kompasu.

14- kontrole w branżach

Systemy kontroli procesu w rafinerii chemicznej lub rafinerii olejowej, które utrzymują poziom płynów, ciśnienia, temperatury, składu chemicznego itp. Kontrolowanie grzejnika, pomp i zaworów.

15- Regulator maszyny parowej

Regulator odśrodkowy maszyny parowej, który zmniejsza zawór motyla w odpowiedzi na wzrost prędkości silnika lub otwiera zawór, jeśli prędkość spadnie poniżej określonej prędkości.

16- Homeostaza biznesowa

Odnosi się do zdolności spółki do utrzymania stanu równowagi, przeciwdziałania turbulencjom wewnętrznym i zewnętrznym poprzez pochłanianie różnorodności kontekstowej.

- Homeostaza w zwierzętach i środowisku

W przypadku gorącej krwi, takiej jak ssaki i ptaki, homeostaza jest połączeniem procesów wewnętrznych, które obejmują hormony, układ hormonalny i metabolizm.

Z drugiej strony, w przypadku zwierząt o zimno, takich jak węże, które nie mają takich wewnętrznych systemów, muszą zaufać swoim środowisku zewnętrznym, aby utrzymać homeostazę.

17- Hormony

W niektórych populacjach małych ssaków, takich jak myszy i króliki, gdy ich liczba wzrasta z jakiegoś powodu, przeludnienie powoduje rosnący stres, który uszkadza tarczycę (który produkuje niezbędne hormony), a znaczna część populacji po prostu umiera z powodu uszkodzeń hormonalnych lub hormonalnych.

18-termoregulacja

W środowisku, gdy poziomy atmosferyczne dwutlenku węgla rośliny są zdolne do lepszego rozwoju, a tym samym eliminują więcej dwutlenku węgla z atmosfery.

Ponadto osy i szerszenia znajdują się w większości środowisk z deszczowych lasów tropikalnych, pustyni, klimatu subtropikalnego i umiarkowanego. Są w stanie przetrwać w tak wielu różnych warunkach, ponieważ są w stanie termoregulują siebie i swoje gniazda.

19- Recykling wody w dżungli

Tropikalne dżunglie poprzez system homeostazy utrzymują zdolność do recyklingu wody. Na przykład basen Amazonka jest otoczony na północ przez Sabanas i Llanos z Wenezueli i na południe przez Savannas w Brazylii.

Jeśli wilgoć z Oceanu Atlantyckiego płynie bezpośrednio, ekosystem Amazon.

W rzeczywistości gigantyczne drzewa z deszczu amazonki.

20- koralowce i dwutlenek węgla

Polipy koralowe wykorzystują dwutlenek węgla do tworzenia ich skorupek. Pomaga to zmniejszyć ilość dwutlenku węgla w oceanie i jest sposobem, w jaki Ziemia walczy z zanieczyszczeniem i pracuje nad odzyskaniem homeostazy.

Ponieważ jest mniej koralowców, ocean pochłania mniej dwutlenku węgla, pozostawiając więcej w atmosferze.

Bibliografia

1. Błogosławieństwo w. Lower pnia mózgu i homeostaza cielesna (1997). Nowy Jork: Oxford University Press.
2. Cannon w. Mądrość ciała (1932). Nowy Jork: W. W. Norton.
3. Kotas M, Medzhitov R. Homeostaza, zapalenie i podatność na choroby (2015). Komórka.
4. Riggs d. Teoria kontroli i mechanizmy sprzężenia zwrotnego fizjologicznego (1970). Baltimore: Williams & Wilkins.
5. Teplyuk n. Homeostaza niemal idea: Przykład uniwersalnej reguły starzenia się, którą Evades Line Evades (2012). Journal of Cellular Biochemistry.
6. Trefil J. Encyclopedia of Science and Technology (2001). Nowy Jork: Taylor & Francis Books.
7. Tyrrel A, Timmis J, Greensted A, Owens N. Evolved Hardware, do fundamentalnej technologii dla homeostazy (2007). Nowy Jork.